3.3.4共射放大电路的阻抗与密勒效应

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好,这节课我们介绍 共射放大电路阻抗与密勒效应 它包含三部分内容 首先,电压源的交流等电位 它位于教材的3.4.5节 实际电路对不同频率信号的阻抗和电位 是不一样的 参考图示的电压源电路 对于直流电来说 A B 两点是电位不同的 相差一个 VCC 但对于交流电来说 A B 的交流电位却是相等的。 从直流电源的角度 由VA = VB + VCC 可以很轻易地推导出 △VA=△VB 这就是交流电位相等的概念 从阻抗的角度来看 电容的阻抗为 1/jωC 电源两端都要并联海量的电容 所以电源两端的交流阻抗 是近似为零的 进而可以认为 电压源两端交流等电位 基于以上分析 电路中以下器件 多数情况下都可以认为 交流阻抗为零 而且两端的交流 是等电位的 电池两端 交流等电位 大容量的电容两端 交流等电位 导通状态的二极管 交流等电位的 导通状态的稳压二极管 交流等电位的 以及导通状态下的 三极管的 BE 极 也可以认为 B 和 E 是交流等电位的 共射放大电路的输入阻抗和输出阻抗 它位于教材的3.4.6节 分析电路的输入输出阻抗 是十分有必要的 它部分反映了 电路性能的优劣 放大电路中输入输出阻抗 如无特需说明 都是针对交流信号而言的 对于通常的电压信号 电路的输入阻抗越大 输出阻抗越小 那么这个电路的性能就越优越 交流等效电路中不存在 VCC 我们刚刚分析过 交流等电位了 R1 和 R2 等同于并联接地 电解电容 C1 也是个短路的 交流等电位的 所以之前上面这个共射放大电路 我们就等效成了这么一个 交流情况的电路 RE 需要折算到基极 成为 RE' 而 RE' 是可以由 输入电压除以输入电流得到的 那么我们可以得到 RE'与 RE 的关系 好,我们来看第一个公式 基极电流 ib 是等于 射极电流 ie 的 1/β 第二个公式 基极与发射极的交流是等电位的 所以 vi 是等于 ve 的 等效电阻 R' 它是输入电阻 所以是等于 输入电压除以输入电流的 化简之后 我们将得到 RE'=βRE 这个时候呢 我们整个放大电路输入电阻 就可以等于 R1 并上 R2 并上 βRE 除去提供直流偏置所需的 R1 和 R2 之外呢 由于 RE 被放到了β倍 等效作用到输入端 所以共射放大电路的输入阻抗 是比较大的 这是共射放大电路的一个优点 输入阻抗大 共射放大电路的输出阻抗 空载的时候 电路的放大倍数等于 -RC/RE 我们之前推导过 让我们带上负载 并且假设负载电阻的阻值 就等于 RC 的话 由于电解电容对交流短路 所以 RL 与 RC 是并联关系 因此我们的放大倍数 就变成了-1/2 * RC/RE 那么加上负载之后 放大倍数正好缩减了一半 根据输出阻抗的定义 我们可以知道 输出阻抗大小 其实就是 RC 由于功耗的原因 RC 一般最少在1k数量级 所以共射放大电路的输出阻抗特性 是不太理想的 它带不动小电阻值的重负载 从放大倍数表达式 我们可以看出 负载 RL 越小 那我们的放大倍数 也就越小了 输出电阻太大 是我们共射放大电路的缺点 我们再看 共射放大电路的密勒效应 它位于教材的3.4.7节 如图所示 三极管存在结电容 CBC 和 CBE 它们与基极体电阻 构成了低通滤波器 对于电容 CBE 构成的低通滤波器 无法避免 而且这个值比较小 影响不太大 但是 CBC 构成的低通滤波器 却由于共射放大电路的接法 会有一个倍增的效果 好,我们来仔细看 CBC 的一端 交流电位实际上是 -Avi 一端是 vi 所以实际上加在 CBC 两端的电压是 vi - Avi 那就是(1+A)vi 可以看作 CBC 的实际效果 是放大了(1+A)倍 这就是密勒效应 密勒效应使得 共射放大电路的带宽最窄 频率特性最差 不能放大高频的信号 本课小结 电压源的交流等电位 那么电路中 电池 大容量的电容 导通状态的二极管 导通状态的稳压管 以及导通状态下的三极管的 BE 极 多数情况下都是可以认为 交流阻抗为零 且两端的交流是等电位的 共射放大电路输入阻抗等效成 偏置电阻 R1 和 R2 的并联 再并上 RE 放大了 β 倍到输入端 这个输入电阻比较大 是我们共射放大电路的优点 而输出电阻 就等于 RC 这个电阻值比较大 其实是我们共射放大电路的缺点 输出电阻太大了 共射放大电路的密勒效应 使得它的带宽比较窄 这是我们共射放大电路的缺点 好,这节课就到这里
课程介绍 共计80课时,9小时48分45秒

电子电路基础知识讲座

电源 MOSFET 放大器 噪声 电子电路基础 放大电路 university

本系列课程目前共有80讲,由青岛大学和TI德州仪器联合推出,傅强老师主讲。从模拟及电源出发,系统系列地讲解了电路设计上的基础知识,从多方面多角度给学员提供了全面学习的机会,也是工程师快速查找相关基础知识的便捷手段。
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讲师: 傅强老师

讲师:青岛大学南开大学博士学历。主讲本科的模电和数电课程,以及研究生的电子电力等课程。指导国家级大学生创新创业训练项目,大学生电子设计竞赛, 和企业横向课题等等。

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